Objektno orijentirano programiranje

Transcription

1 Objektno orijentirano programiranje 9. Kolekcije Zaštićeno licencom

2 Creative Commons slobodno smijete: dijeliti umnožavati, distribuirati i javnosti priopćavati djelo remiksirati prerađivati djelo pod sljedećim uvjetima: imenovanje. Morate priznati i označiti autorstvo djela na način kako je specificirao autor ili davatelj licence (ali ne način koji bi sugerirao da Vi ili Vaše korištenje njegova djela imate njegovu izravnu podršku). nekomercijalno. Ovo djelo ne smijete koristiti u komercijalne svrhe. dijeli pod istim uvjetima. Ako ovo djelo izmijenite, preoblikujete ili stvarate koristeći ga, preradu možete distribuirati samo pod licencom koja je ista ili slična ovoj. U slučaju daljnjeg korištenja ili distribuiranja morate drugima jasno dati do znanja licencne uvjete ovog djela. Najbolji način da to učinite je linkom na ovu internetsku stranicu. Od svakog od gornjih uvjeta moguće je odstupiti, ako dobijete dopuštenje nositelja autorskog prava. Ništa u ovoj licenci ne narušava ili ograničava autorova moralna prava. Tekst licencije preuzet je s Objektno orijentirano programiranje, FER 2

3 Kolekcije Svi programi imaju zajedničko svojstvo obrađuju podatke Podaci su često grupirani kroz različite strukture podataka Za grupe podataka Java koristi pojam kolekcije (engl. collection) Kolekcija - objekt koji grupira više drugih elemenata (drugih objekata) spremnik, kontejner (engl. container) osim primitivnih tipova, sve ostalo u Javi su objekti (primjerci neke klase koja je direktno ili indirektno izvedena iz klase Object) Objektno orijentirano programiranje, FER 3

4 Uobičajena svojstva kolekcija Kolekcija uobičajeno omogućava: pohranu podataka dohvat podataka manipulaciju podataka (traženje elementa, brisanje, ) Kad ne bi postojale kolekcije u Javi, vlastitu bi mogli stvoriti nalik sljedećoj definiciji: interface Collection { //ili (abstract) class Collection void addelement( data ) { } boolean containselement( data ) { } data findelement( criterion ) { } void removeelement( criterion ) { } } Ovim pristupom moguće je ponuditi različite implementacije Objektno orijentirano programiranje, FER 4

5 Razne implementacije kolekcija Pretpostavimo da razvoj aplikacije radimo nad malim skupom podataka, pa elemente možemo držati u memoriji class MemoryCollection implements Collection { //ili extends } void addelement( data ) { } boolean containselement( data ) { } data findelement( criterion ) { } void removeelement( criterion ) { } Nakon razvoja programa, skup podataka je dovoljno porastao da nam više ne stane u memoriju Dovoljno je napisati novu implementaciju sučelja (ili naslijediti klasu) koja podatke čuva na disku sve metode bi trebale raditi s općenitom kolekcijom, a ne s konkretnom implementacijom class DiskCollection implements Collection { //ili extends } void addelement( data ) { } boolean containselement( data ) { } data findelement( criterion ) { } void removeelement( criterion ) { } Objektno orijentirano programiranje, FER 5

6 Kolekcija kao sučelje, a ne kao klasa Zašto definirati kolekciju preko sučelja? omogućava više različitih implementacija iste funkcionalnosti na sučelje treba gledati kao ugovor između korisnika kolekcije i konkretne implementacije obećanje što klasa radi, ne i kako će to napraviti omogućava laganu ponovnu implementaciju ukoliko se postojeća pokaže lošom Možemo li koristiti apstraktnu klasu umjesto sučelja? da, ali onda smo uklonili mogućnost da klasa koji predstavlja kolekciju naslijedi neki drugu klasu Treba se pitati postoji li zajednički kôd za sve takve kolekcije? Ovakav princip omogućava izradu generičkih algoritama, koji rade sa svim klasama koji implementiraju propisano sučelje Algoritam ovisi o sučelju, ne o konkretnoj implementaciji Objektno orijentirano programiranje, FER 6

7 Javin okvir kolekcija Javin okvir kolekcija (engl. Java Collection Framework) sastavljen je od: sučelja omogućavaju rad s kolekcijama neovisno o samoj implementaciji implementacija klase koje predstavljaju konkretne implementacije sučelja uz različite složenosti podržanih operacija algoritama općenite metode za sortiranje, pretraživanje, i sl., od kojih je dio izdvojen i u zasebnu klasu java.util.collections. Objektno orijentirano programiranje, FER 7

8 Prednosti uporabe Javinog okvira kolekcija Smanjivanje potrebne količine koda Povećanje brzine i kvalitete rada Ubrzano učenje Olakšan razvoj novih API-ja Promovira višestruku iskoristivost koda Objektno orijentirano programiranje, FER 8

9 Možemo li bolje od onoga što postoji? ili zašto nemojte pisati svoje kolekcije ako imate gotove postojeće implementacije su već optimizirane na svim razinama npr. ovo je isječak iz izvornog koda dvostruko povezane liste public E get(int index) { checkelementindex(index); return node(index).item; } Node<E> node(int index) { if (index < (size >> 1)) { Node<E> x = first; for (int i = 0; i < index; i++) x = x.next; return x; } else { Node<E> x = last; for (int i = size - 1; i > index; i--) x = x.prev; return x; } } Objektno orijentirano programiranje, FER 9

10 Pregled vrsta kolekcija Kolekcije su u Javi podijeljene na sljedeći način: Sučelje Collection modelira najopćenitiju kolekciju Objektno orijentirano programiranje, FER 10

11 Iteratori u Javinom okviru kolekcija Jedna od najvažnijih operacija nad kolekcijama: obilazak svih elemenata iteriranje Sučelje Collection nasljeđuje sučelja Iterable. U pseudokodu to izgleda ovako: Iterator it = collection.iterator() while(it.hasnext()) radi nešto s it.next() odnosno u verziji for-each for(item : collection) radi nešto s item Objektno orijentirano programiranje, FER 11

12 Sučelje Collection (1) Modelira općenitu kolekciju elemenata kolekcije mogu (ali ne moraju) podržavati duplikate kolekcije mogu (ali ne moraju) imati poredak elemenata Specifične vrste kolekcija modelirane su drugim sučeljima izvedenim iz sučelja Collection Neporedane kolekcije koje mogu sadržavati duplikate trebale bi direktno implementirati sučelje Collection JDK ne nudi takve implementacije Objektno orijentirano programiranje, FER 12

13 Sučelje Collection (2) Konkretne implementacije sučelja Collection trebale bi nuditi barem dva konstruktora konstruktor bez argumenata (za stvaranje praznih kolekcija) konstruktor koji prima referencu da drugu kolekciju(za stvaranje kopija kolekcija) ovo je zahtjev koji sučelje ne može specificirati U popisu metoda neke metode su navedene kao opcionalne konkretna implementacija mora imati tu metodu (jer nije u pitanju default metoda), ali ne mora podržavati takvu akciju obično su metode koje modificiraju kolekciju označene kao opcionalne ako operacija nije podržana tada metoda u konkretnoj implementaciji treba baciti iznimku UnsupportedOperationException Objektno orijentirano programiranje, FER 13

14 Sučelje Collection (3) Konkretne implementacije sučelja Collection mogu dolaziti s različitim dodatnim ograničenjima, npr. nisu podržani null-elementi elementi moraju biti nekog određenog tipa Takve kolekcije mogu, u prisustvu neprikladnih elemenata bacati neprovjeravane iznimke poput NullPointerException ili ClassCastException Općenito, ako nije eksplicitno definirano, implementacije kolekcija nisu višedretveno sigurne Objektno orijentirano programiranje, FER 14

15 Popis metoda sučelja Collection public interface Collection<E> extends Iterable<E> { int size(); boolean isempty(); boolean contains(object element); boolean add(e element); //optional boolean remove(object element); //optional Iterator<E> iterator(); boolean containsall(collection<?> c); boolean addall(collection<? extends E> c); //optional boolean removeall(collection<?> c); //optional boolean retainall(collection<?> c); //optional void clear(); //optional Object[] toarray(); Operacije s poljima <T> T[] toarray(t[] a); Osnovne operacije default boolean removeif(predicate<? super E> filter) {...} default Spliterator<E> spliterator(){...} default Stream<E> stream() {...} default Stream<E> parallelstream() { } Proširenja u Javi 8 Masovne operacije Objektno orijentirano programiranje, FER 15

16 Sučelje Set Skup (engl. Set) je kolekcija koja ne može sadržavati duplikate Sadrži sve metode koje propisuje sučelje Collection uz gore navedeni uvjet Modelirano je sučeljem Set public interface Set<E> extends Collection<E> u kojem nema niti jedne nove metode razlika je samo u ugovoru pojedinih metoda (javadoc nad metodama) Objektno orijentirano programiranje, FER 16

17 Implementacije sučelja Set Javin okvir kolekcija dolazi s tri implementacije sučelja Set: HashSet najbrža, većina osnovnih operacija je O(1) ne garantira poredak kod obilaska elemenata ispod je tablica raspršenog adresiranja TreeSet sporije, većina osnovnih operacija je O(log N) elemente obilazi sortiranim poretkom ispod je vrsta binarnog stabla LinkedHashSet malo sporije od HashSet elemente obilazi poretkom kojim su ubačeni kombinacija ulančane liste (za poredak) i tablice raspršenog adresiranja Objektno orijentirano programiranje, FER 17

18 Koju implementaciju sučelja Set odabrati? Ovisi što naš algoritam dominantno radi: Malo zapisivanja, puno čitanja? Efikasno iteriranje? Važan redosljed elemenata pri iteriranju? Odabrati implementaciju koja nudi zadovoljavajuću funkcionalnost i performanse Objektno orijentirano programiranje, FER 18

19 Složenosti operacija sučelja Set u različitim implementacijama Kakva je složenost pojedine metode ovisno o implementaciji? Implementacija HashSet: contains(object e)? remove(object e)? add(e e)? Implementacija TreeSet: contains(object e)? remove(object e)? add(e e)? Objektno orijentirano programiranje, FER 19

20 Primjer rada različitih implementacija skupa (1) Napisati program koji će iz komandne linije primiti niz argumenata te će na zaslon ispisati argumente ali bez ponavljanja duplikata ilustrirati razliku u ponašanju svih triju implementacija tipičan primjer uporabe skupova package hr.fer.oop.sets;... public class NoDuplicatesProgram {... public static void main(string[] args) { System.out.println("Using HashSet:"); hr.fer.oop.sets.noduplicateprogram writecollection(addtoset(new HashSet<String>(), args)); System.out.println("Using TreeSet:"); writecollection(addtoset(new TreeSet<String>(), args)); } System.out.println("Using LinkedHashSet:"); writecollection(addtoset(new LinkedHashSet<String>(), args)); Objektno orijentirano programiranje, FER 20

21 Primjer rada različitih implementacija skupa (2) Metoda addtoset prima referencu na skup i vraća referencu na isti skup povratna vrijednost se odmah može koristiti kao argument (sjetimo se strcat/strcpy iz C-a) Metoda writecollection ispisuje bilo koju kolekciju (nije nužno morao biti skup) štoviše, dovoljno je da parametar Iterable<String> public class NoDuplicatesProgram {... private static Set<String> addtoset( Set<String> set, String[] elements) { } for (String element : elements) return set; set.add(element); private static void writecollection(iterable<string> col) { } for (String element : col) System.out.println(element); System.out.println(); hr.fer.oop.sets.noduplicateprogram Objektno orijentirano programiranje, FER 21

22 Primjer rada različitih implementacija skupa (3) Pokrene li se program sa sljedećim argumentima ovo prvo je jako vazno a i ovo drugo isto dobit će se sljedeći ispis: hr.fer.oop.sets.noduplicateprogram Objektno orijentirano programiranje, FER 22

23 Koju implementaciju odabrati u sljedećem primjeru? (1) Napisati program koji prima imena dviju datoteka preko naredbenog retka svaki redak datoteke sadrži jedno ime program treba ispisati sva imena koja se nalaze u prvoj datoteci, a nisu u drugoj datoteci datoteke su relativno male pitanja koja mogu imati utjecaj na odabir implementacije: Je li važno kojim se redosljedom ispisuju imena? Koje operacije koristimo? Predložite algoritam rješenja Objektno orijentirano programiranje, FER 23

24 Koju implementaciju odabrati u sljedećem primjeru? (2) Napisati program koji prima proizvoljan broj imena datoteka preko naredbenog retka svaki redak datoteke sadrži jedno ime program treba ispisati sva a) imena koja se pojavljuju u bilo kojoj od datoteka b) imena koja se pojavljuju u svim datotekama c) imena koja se pojavljuju samo u jednoj datoteci (ali ne i u ostalima) datoteke i njihov broj je relativno malen pitanja koja mogu imati utjecaj na odabir implementacije: Koje operacije koristimo? U kojem poretku želimo ispisati imena? Predložite algoritam rješenja Objektno orijentirano programiranje, FER 24

25 Sučelje List Lista ili slijed (engl. list, sequence) je uređena kolekcija koja može sadržavati duplikate Karakteristike ove kolekcije su: elementi imaju svoju poziciju unutar liste numeracija pozicija ide od 0 može se dohvatiti element na zadanoj poziciji može se umetnuti element na zadanu poziciju može se obrisati element na zadanoj poziciji Ovakva kolekcija u Javi je modelirana je sučeljem List Objektno orijentirano programiranje, FER 25

26 Sučelje List Sučelje List nasljeđuje sučelje Collection te propisuje dodatne metode public interface List<E> extends Collection<E> { E get(int index); E set(int index, E element); boolean add(e element); //optional //optional void add(int index, E element); //optional E remove(int index); //optional boolean addall(int index, Collection<? extends E> c); //optional int indexof(object o); int lastindexof(object o); ListIterator<E> listiterator(); Pretraga ListIterator<E> listiterator(int index); List<E> sublist(int from, int to); Pristup na osnovu pozicije Iteriranje Podskup iz raspona od-do neke pozicije Objektno orijentirano programiranje, FER 26

27 Ugrađene implementacije sučelja List Java nudi dvije implementacije sučelja List: ArrayList lista koja za pohranu elemenata koristi dinamičko polje polje se povećava po potrebi LinkedList lista koja elemente pohranjuje dinamički alocirajući nove čvorove za dvostruko povezanu listu Objektno orijentirano programiranje, FER 27

28 Prodiskutirajte složenosti sljedećih operacija ArrayList get(i)? Dodavanje na početak? Dodavanje na kraj? contains(element)? LinkedList get(i)? Dodavanje na početak? Dodavanje na kraj? contains(element)? Objektno orijentirano programiranje, FER 28

29 Primjeri stvaranja liste Listu možemo stvoriti pozivom statičke metode aslist u klasi Arrays koja prima varijabilni broj argumenata Listu možemo stvoriti i pozivom nekog od konstruktora konkretne implementacije package hr.fer.oop.lists; public class Example1 { hr.fer.oop.lists.example1 public static void main(string[] args) { List<String> list = Arrays.asList("Ivo", "Ana", "Jasna"); List<String> list1 = new ArrayList<>(list); write(list1); List<String> list2 = new LinkedList<>(list); write(list2); } Objektno orijentirano programiranje, FER 29

30 Ispis elemenata liste običnom for petljom Koja je razlika (općenito) između sljedeće dvije metode? Postoji li razlika u složenosti? private static void write(list<string> list) { for(int i = 0, n = list.size(); i<n; i++) { System.out.println(list.get(i)); } } hr.fer.oop.lists.example1 private static void write(list<string> list) { for(int i = 0; i<list.size(); i++) { System.out.println(list.get(i)); } } Objektno orijentirano programiranje, FER 30

31 Ispis elemenata liste for-each verzijom petlje Koja je razlika (općenito) između sljedeće dvije metode? razmotrite različite moguće načine implementacije sučelja List). Postoji li razlika u složenosti? private static void write(list<string> list) { for(int i = 0, n = list.size(); i<n; i++) { System.out.println(list.get(i)); } } hr.fer.oop.lists.example1 private static void write(list<string> list) { for(string s : list) { System.out.println(s); } } Objektno orijentirano programiranje, FER 31

32 Primjer 2 Napisati funkciju koja će primiti polje stringova i ispisati sve elemente obrnutim poretkom, uz izbacivanje duplikata, i to: a) samo koristeći primljeno polje (bez dodatnih podatkovnih struktura) za rješenje pogledati: hr.fer.oop.lists.example2a b) koristeći listu i skup uputa: elemente dodati u listu ako već nisu u listi, upotrijebiti skup radi brže provjere da li je element već u listi c) Koristeći prikladnu implementaciju skupa te listu samo na kraju uputa: imamo implementaciju seta koja čuva poredak! Objektno orijentirano programiranje, FER 32

33 Rješenje primjera 2 b) Polje se obilazi u obrnutom redoslijedu, a element se dodaje u konačnu listu samo ako već nije u listi umjesto provjere po listi (što je sporije), koristi se skup koji sadrži sva iskorištena imena ako element nije bio u skupu metoda add ga dodaje i vraća true, inače vraća false, a skup ostaje nepromijenjen (praktičnije u odnosu na provjeru s contains + add) private static void writeinreverse(string[] names) { } List<String> list = new ArrayList<>(); Set<String> set = new HashSet<>(); for (int i = names.length - 1; i >= 0; i--) { } // Try add. If OK, first occurence => add to list. if (set.add(names[i])) list.add(names[i]); for (String name : list) System.out.println(name); hr.fer.oop.lists.example2b Objektno orijentirano programiranje, FER 33

34 Rješenje primjera 2 c) Slično kao i u prethodnom rješenju koristi se skup za evidentiranje pronađenih imena Za razliku od prethodnog rješenja nema potrebe za posebnom listom, jer LinkedHashSet element obilazi redoslijedom kojim su uneseni. private static void writeinreverse(string[] names) { } Set<String> set = new LinkedHashSet<>(); for (int i = names.length - 1; i >= 0; i--) { } set.add(names[i]); for(string name : set) System.out.println(name); hr.fer.oop.lists.example2c Objektno orijentirano programiranje, FER 34

35 Primjer 3 Napisati program koji s tipkovnice čita niz decimalnih brojeva (jedan broj po retku) quit prekida unos Program ispisuje samo one brojeve koji su barem za 20% veći od prosjeka svih brojeva Ispis brojeva je od manjih prema većima Ideja rješenja: brojeve pohraniti u listu i izračunati prosjek veće ili jednake od limita pohraniti u novu listu ili (ako ne treba sačuvati originalnu listu) iz liste izbaciti sve manje od limita sortirati listu prije ispisa hr.fer.oop.lists.example3 Možemo li koristiti TreeSet umjesto liste koju naknadno sortiramo? Objektno orijentirano programiranje, FER 35

36 Uklanjanje elemenata iz liste i sortiranje Od Jave 8 sučelje List ima default metodu koja uklanja elemente iz liste koji zadovoljavaju određeni predikat. u primjeru koristimo lambda izraz za predikat (više o lambda izrazima u jednim od sljedećih predavanja) Sortiranje vršimo statičkom metodom sort u klasi Collections private static void writeinreverse(string[] names) { } List<Double> numbers = new ArrayList<>();... double avg = calcaverage(numbers); double limit = avg*1.2; //remove all lower than limit numbers.removeif(num -> num < limit); Collections.sort(numbers);... hr.fer.oop.lists.example3 Objektno orijentirano programiranje, FER 36

37 Klasa Collections U paketu java.util. Sadrži niz općenitih metoda za potporu radu s kolekcijama Sve metode su statičke nije predviđeno stvaranje primjerka ove klase Od značajnijih metoda izdvajamo: Metode za dobivanje nepromjenjivih praznih kolekcija (emptylist(), emptyset(), emptymap(),...) Metode za sortiranje lista: sort Metode za slučajno permutiranje elemenata liste (shuffle) Read-only omotači kolekcija (unmodifiablelist, unmodifiableset, ) Sinkronizirajući omotači (synchronizedlist, synchronizedset, ) Obrtanje elemenata liste (reverse),... Objektno orijentirano programiranje, FER 37

38 Primjer 4 (naglasak: oblikovanje) Potrebno je proširiti prethodni program tako da brojeve može primati iz jednog od mnoštva izvora, poput: S tipkovnice (dok se ne unese quit) Iz tekstovne datoteke (dok se ne dođe do kraja datoteke) Preko mreže (nekim komunikacijskim protokolom) Kako biste oblikovali dijelove ovakvog programa, a da izbjegnete dupliciranje koda (primjerice, da svaka implementacija ima kôd koji gradi listu)? Izračun ne bi smio ovisiti o detaljima dohvata brojeva! Objektno orijentirano programiranje, FER 38

39 Primjer 4 (nastavak) Definiramo sučelje za izvor brojeva s 2 metode provjera ima li još brojeva na ulazu dohvat sljedećeg broja s ulaza U programu upotrijebimo jednu od implementacija za dohvat brojeva Ostatak koda kao u primjeru 3. hr.fer.oop.lists.example4.* List<Double> numbers = new ArrayList<>(); NumberSource source = new KeyboardNumberSource(); while(source.hasmorenumbers()) numbers.add(source.getnumber()); //calculate average, remove lower than limit, sort... Objektno orijentirano programiranje, FER 39

40 Modificiranje kolekcije tijekom iteriranja Što napraviti ako tijekom iteriranja korisnik izvana (direktno kroz API kolekcije) modificira kolekciju Primjerice, imamo ulančanu listu od 100 elemenata; kad iterator dođe do trećeg elementa, korisnik izvana obriše prvih 10 elemenata: Od kuda iterator nastavlja? Kako iterator uopće može znati da je nešto obrisano? Da bi se riješio taj problem, iteratori osnovnih kolekcija u Javinom okviru kolekcija implementirani su kao fail-fast iteratori: Kolekcija interno vodi brojač modifikacija koji se svakom modifikacijom ažurira Implementacije iteratora su tipično unutarnje klase koje u trenutku stvaranja pamte trenutnu vrijednost brojača i pri svakom pozivu neke od svojih metoda zapamćenu vrijednost uspoređuju s trenutnom u kolekciji Ako su vrijednosti različite dolazi do pojave iznimke tipa ConcurrentModificationException Jedini način mijenjanja tijekom iteriranja je kroz metode iteratora (postoji samo remove()) Objektno orijentirano programiranje, FER 40

41 Mapa (preslikavanje) Mapa ili preslikavanje (engl. Map) je kolekcija uređenih parova (ključ, vrijednost) Karakteristike ove kolekcije su: mapa ne može pohranjivati više istih ključeva svaki ključ ima pridruženu jednu vrijednost ista vrijednost može biti može biti pridružena više ključeva Ovakva kolekcija modelirana je sučeljem Map U raznim jezicima još je poznata kao rječnik (Dictionary u C#-u) ili kao asocijativno polje (JavaScript, PHP). Objektno orijentirano programiranje, FER 41

42 Primjeri preslikavanja Primjeri preslikavanja: Osoba Telefonski broj Prostorija Skup studenata Matični broj studenta Prosjek ocjena Grupa studenata Skup predavača Šifra kolegija Termin međuispita Uređen par modeliran je sučeljem Map.Entry<K,V> Sučelje unutar sučelja Map ključevi i vrijednosti mogu biti bilo kojeg tipa (osim primitivnih tipova) Jednom dodani ključ je nepromjenjiv može se samo mijenjati pridružena vrijednost interface Entry<K,V> { K getkey(); V getvalue(); V setvalue(v value); Objektno orijentirano programiranje, FER 42 }

43 Pregled metoda sučelja Map public interface Map<K,V> { int size(); boolean isempty(); boolean containskey(object key); boolean containsvalue(object value); V get(object key); V put(k key, V value); //optional V remove(object key); //optional upiti (engl. query operations) metode za izmjene mape void putall(map<? extends K,? extends V> m); //opt. void clear(); //optional Set<K> keyset(); Collection<V> values(); Set<Map.Entry<K, V>> entryset(); Različiti pogledi na mapu boolean equals(object o); int hashcode(); Usporedba i raspršeno adresiranje Objektno orijentirano programiranje, FER 43

44 Sučelje Map: pregled default metoda default V getordefault(object key, V defaultvalue) default void foreach(biconsumer<? super K,? super V> action) default void replaceall(bifunction<? super K,? super V,? extends V> function) default V putifabsent(k key, V value) default boolean remove(object key, Object value) default boolean replace(k key, V oldvalue, V newvalue) default V replace(k key, V value) default V computeifabsent(k key, Function<? super K,? extends V> mappingfunction) default V computeifpresent(k key, BiFunction<? super K,? super V,? extends V> remappingfunction) default V compute(k key, BiFunction<? super K,? super V,? extends V> remappingfunction) default V merge(k key, V value, BiFunction<? super V,? super V,? extends V> remappingfunction) Objektno orijentirano programiranje, FER 44

45 Ugrađene implementacije sučelja Map HashMap poduprta tablicom raspršenog adresiranja većina operacija O(1); iterator nespecificiranog poretka TreeMap poduprta balansiranim binarnim stablom većina operacija O(log(N)); iterator sortiranim poretkom LinkedHashMap kombinacija tablice raspršenog adresiranja i ulančane liste većina operacija O(1); iterator redosljedom umetanja Objektno orijentirano programiranje, FER 45

46 Primjer upotrebe sučelja Map Map<String,Integer> studenttograde = new HashMap<String,Integer>(); studenttograde.put("ana", 5); studenttograde.put("ivo", 4); studenttograde.put("ivana", 5); System.out.format("Ivana ima ocjenu %d %n ", studenttograde.get("ivana")); Objektno orijentirano programiranje, FER 46

47 Primjer 5 Napisati program koji će s tipkovnice čitati niz imena. Program završava ako se za ime unese quit. Program prije završetka mora na zaslon ispisati sva upisana imena i uz svako ime koliko je puta upisano. a) Poredak imena pri ispisu nije bitan b) Ispis imena treba ići abecedno c) Ispis imena treba ići redoslijedom unosa Objektno orijentirano programiranje, FER 47

48 Rješenje primjera 5 Ovo je tipičan primjer u kojem trebamo preslikavanje Za svako ime pamtimo koliko je puta uneseno Prilikom prve pojave nekog imena, metoda get vraća null. Svaki sljedeći put vraća Integer koji označava koliko je puta ime dosad bilo uneseno Metodom put ažuriramo staru vrijednost pridruženu ključu ili dodajemo novi par (ključ, vrijednost) Scanner scanner = new Scanner(System.in); Map<String, Integer> names = new HashMap<>(); System.out.println("Enter names (quit for end):"); String name; while(!(name = scanner.next()).equals("quit") ) { } Integer val = names.get(name); names.put(name, val == null? 1 : val + 1); hr.fer.oop.maps.example5 Objektno orijentirano programiranje, FER 48

49 Ispis sadržaja mape Sučelje Map nema iterator nije nastao iz sučelja Collection Korisnicima nudi poglede kroz tri dodatne kolekcije KeySet: skup ključeva za koje postoji preslikavanje Values: kolekcija vrijednosti koje su pridružene ključevima u mapi razmislite zašto ovo nije skup? Entries: skup uređenih parova (ključ, vrijednost) Ovi pogledi su živi, što znači da izmjena u mapi mijenja i njih, odnosno izmjena u njima mijenja i mapu for(map.entry<string, Integer> entry : names.entryset()) System.out.format("%s occured %d time(s)%n", entry.getkey(), entry.getvalue()); hr.fer.oop. maps.example5 Objektno orijentirano programiranje, FER 49

50 Razlike u rješenjima 5a, 5b i 5c a) Map<String, Integer> names = new HashMap<>(); b) Map<String, Integer> names = new TreeMap<>(); Iteriranje po parovima vrši se sortirano po ključu c) Map<String, Integer> names = new LinkedHashMap<>(); Iteriranje po parovima odvija se onim redoslijedom kojim su parovi dodavani u mapu Objektno orijentirano programiranje, FER 50

51 Ostala osnovna sučelja (1) Od osnovnih sučelja, spomenimo još neka (bez detaljne obrade) Objektno orijentirano programiranje, FER 51

52 Ostala osnovna sučelja (2) Kako bi se pospješila ponovna iskoristivost kôda, stablo nasljeđivanja nije baš kao na prethodnom slajdu već je malo složenije (prikazan je samo dio) Objektno orijentirano programiranje, FER 52

53 Ostale kolekcije Pogled na sučelja vs. implementacije: + PriorityQueue koji također implementira Queue kroz gomilu (heap) Objektno orijentirano programiranje, FER 53